利用红外热像仪可以获取机床工作时的温度场信息，如图3-14、图3-15所示为空转和实切状态下的机床主轴区域温度场。
通常如果测量温度的目的是建立温度和热误差之间的模型，很少用红外热像仪，因为热误差模型虽然以温度作为输入变量，实则反映了热源对机床热变形的影响规律。机床热源散发的热量主要是通过热传导的方式改变温度场的，在热传导的过程中，机床不同位置处的温度之间会相互影响，进而热源的变化信息会体现在热源附近的各点温度变化信息中。
对于机床来说，虽然其机体结构和热源变化情况更加复杂，不像简单球体可以通过推导得出各点温度和热源之间的关系，但其所依据的热传递机理是一致的，据此，机床上各点的温度值变化，也能够反映热源的变化信息。
因此，对于热误差建模来说，对温度的测量基本上采用接触式的点测量方式，常用的温度传感器有热电偶传感器、热敏电阻传感器、铂热电阻和数字温度传感器等。
热电偶传感器由在一端连接的两条材质不同的金属线构成，当热电偶一端受热时，热电偶电路中就有电势差。可用测量得到的电势差来计算温度。不过，由于电压和温度是非线性关系，因此需要参考温度作第二次测量，并利用测试设备软件或硬件在仪器内部处理电压-温度变换，以最终获得热电偶的温度。简而言之，热电偶是最简单和最通用的温度传感器，但热电偶并不适合于高精度的测量和应用。
热敏电阻是用半导体材料制作的，其大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低，温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器之一。但热敏电阻的线性度极差，并且与生产工艺有很大关系，制造商无法给出标准化的热敏电阻曲线。
铂热电阻传感器是利用“铂丝的电阻值随着温度的变化而变化”这一基本原理设计和制作的。其优点有测温范围广，稳定性好、精度高，但它的热响应慢，成本相对较高。(www.xing528.com)
如图4-7 所示为DS18B20 型数字式温度传感器。在-10 ～80 ℃的量程范围内，其精度可达±0.5 ℃，最大的优势在于传感器测头集成了A/D 转换，可直接输出数字信号，抗干扰能力较强，适合复杂的工况环境。使用时，直接将传感器的数据输出引脚接在单片机的I/O 口上，根据传感器内部的通信协议，通过单片机编写代码即可读取温度值。对于温度变化更高的场合，可采用高精度的热电偶、铂电阻等温度传感元件，但也会增加测量成本。
考虑到机床本体油污较多，所以不太适合采用粘贴的方式固定传感器。在试验中，著者常遇到传感器因粘贴不紧密或脱离引起实验和工程应用失败的现象，所以推荐在研究机床建模等工作时，为方便快速安装和调试，采用磁吸附的方式实现温度传感器在机床上的装夹，如图4-8 所示，将温度传感器通过导热硅胶封装在圆筒形磁铁内，并通过引线将传感器的引脚引出。测量时只需将传感器测头贴在待测温度点位置即可。后期的工程应用可以采用多种安装方式，如螺纹连接等。
图4-7 DS18B20 型数字式温度传感器
图4-8 磁吸附式温度传感器
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